车载热循环系统和车辆的制作方法

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1.本实用新型涉及车辆技术领域,更具体而言,涉及一种车载热循环系统和车辆。


背景技术:

2.随着新能源汽车的发展,消费者对新能源汽车的舒适性要求也越来越高。新能源电动汽车一般涉及到的循环回路有空调降温采暖循环回路、电驱冷却回路、动力电池恒温系统回路。
3.现有的新能源汽车理方案通常都是单个回路相互独立,不能很好的将三个回路集成在一起,导致成本较高、存在着能量浪费。而少数的集成式热管理方案,依然存在功能单一,在动力电池有冷却或者加热需求时,牺牲了乘员舱的热舒适性,以及控制不精确、水路混合有热冲击的风险,同时电驱循环回路有多余的热量可使用时无法使用,造成能源浪费。


技术实现要素:

4.本实用新型实施方式提供一种车载热循环系统和车辆。
5.本实用新型实施方式的车载热循环系统用于车辆,所述车载热循环系统包括:
6.空调循环回路,包括设置在管路上的压缩机、冷凝器、室外换热器、蒸发器和气液分离器,所述冷凝器包括第一换热管路和第二换热管路,所述第一换热管路连接在所述空调循环回路上;
7.电池循环回路,包括设置在管路上的电池水泵、动力电池、电池冷却器、换热器和五通阀,所述电池冷却器包括第三换热管路和第四换热管路,所述第三换热管路连接在所述电池循环回路上,所述第四换热管路连接在所述空调循环回路上,所述换热器包括第五换热管路和第六换热管路,所述第五换热管路连接在所述电池循环回路上,所述五通阀的其中两个阀口连接在所述电池循环回路上;
8.采暖循环回路,包括设置在管路上的暖风水泵、暖风芯体和三通阀,所述第二换热管路和所述第六换热管路均连接在所述采暖循环回路上,所述暖风芯体的进口连通所述第二换热管路,所述第六换热管路的一端连通所述暖风芯体的进口与所述第二换热管路之间的管路,另一端连通所述三通阀的其中一个阀口,所述三通阀其余两个阀口分别连通所述暖风芯体的出口和所述暖风水泵;和
9.电驱循环回路,包括依次连接的电驱水泵、电驱部件和散热器,所述五通阀的另外两个阀口分别连通所述电驱水泵和所述散热器,所述五通阀的最后一个阀口连通所述电驱部件和所述散热器之间的管路。
10.在某些实施方式中,所述五通阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口,所述第一阀口连接所述第五换热管路,所述第二阀口连接所述电池水泵,所述第三阀口连接所述电驱水泵,所述第四阀口连通所述电驱部件和所述散热器之间的管路,所述第五阀口连接所述散热器。
11.在某些实施方式中,所述三通阀包括第六阀口、第七阀口和第八阀口,所述第六阀
口连接所述暖风水泵,所述第七阀口连接所述暖风芯体的出口,所述第八阀口连接所述第六换热管路。
12.在某些实施方式中,所述压缩机、所述第一换热管路、所述室外换热器和所述气液分离器依次连接,所述空调循环回路还包括截止阀,所述截止阀连接在所述室外换热器和所述气液分离器之间,所述第四换热管路的一端连通在所述截止阀和所述室外换热器之间的管路,另一端连通所述蒸发器的出口且连通所述截止阀和所述气液分离器之间的管路,所述蒸发器的进口连通所述截止阀和所述室外换热器之间的管路;
13.所述第四换热管路的进口处设有第一节流阀,所述第一节流阀用于控制流经所述第四换热管路的冷媒的流量;
14.所述蒸发器的进口处设有第二节流阀,所述第二节流阀用于控制流入至所述蒸发器内的冷媒的流量。
15.在某些实施方式中,所述车载热循环系统具有乘员舱采暖除湿模式;
16.在所述乘员舱采暖除湿模式下,所述暖风水泵和所述压缩机启动,所述截止阀关闭,所述第一节流阀处于关闭状态,所述第二节流阀处于节流状态,所述三通阀中连接所述暖风水泵的阀口和连接所述暖风芯体出口的阀口连通,所述采暖循环回路中的液体在所述暖风水泵的作用下流经所述冷凝器和所述暖风芯体后通过三通阀流回至所述暖风水泵;
17.从所述压缩机流出的冷媒在所述冷凝器内进行第一次冷却以加热流经所述冷凝器的液体,随后进入至所述室外换热器内进行第二次冷却,第二次冷却后的冷媒流入至所述蒸发器内进行蒸发吸热,随后流经所述气液分离器后流回至所述压缩机;
18.其中,在所述冷凝器内被加热的液体流入至所述暖风芯体内形成热风,热风通过所述蒸发器除湿后吹入至乘员舱中以实现乘员舱的采暖除湿。
19.在某些实施方式中,所述车载热循环系统具有电池高温散热模式;
20.在所述电池高温散热模式下,所述压缩机和所述电池水泵启动,所述截止阀关闭,所述第一节流阀处于节流状态,所述第二节流阀处于关闭状态,所述五通阀连接在所述电池循环回路上的两个阀口连通;
21.所述电池循环回路中的液体在所述电池水泵的作用下流经所述动力电池和所述电池冷却器后回到所述电池水泵;
22.从所述压缩机内流出的冷媒在所述室外换热器内放热冷却后经所述第二节流阀节流后流经所述电池冷却器,冷媒在所述电池冷却器内吸热蒸发以对流经所述电池冷却器的液体进行冷却,蒸发吸热后的冷媒流经所述气液分离器后会到所述压缩机,所述电池循环回路中被冷却后的液体在流经所述动力电池时对所述动力电池进行冷却。
23.在某些实施方式中,所述车载热循环系统具有电池中温散热模式;
24.在所述电池中温散热模式下,所述电池水泵和所述电驱水泵启动,所述五通阀中连接在所述电池循环回路上的其中一个阀口连通连接所述散热器的阀口,连接在所述电池循环回路上的另一个阀口连通连接所述电驱水泵的阀口,以将所述电池循环回路与所述电驱循环回路串联,所述电池循环回路中的液体在所述电池水泵和所述电驱水泵的作用下流经所述动力电池后从所述五通阀流入至所述散热器内进行冷却散热,随后流经所述电驱部件和所述电驱水泵后从所述五通阀流回至所述电池水泵,进而对所述动力电池进行散热。
25.在某些实施方式中,所述电池循环回路上设有第一温度传感器,所述电驱部件中
集成有第二温度传感器或者所述电驱循环回路上设有所述第二温度传感器。
26.在某些实施方式中,所述车载热循环系统具有电驱余热回收模式;
27.在所述电驱余热回收模式下,所述电池水泵和所述电驱水泵启动,所述五通阀中连接在所述电池循环回路上的其中一个阀口连通所述五通阀连接在所述电驱部件和所述散热器之间的管路上的阀口,连接在所述电池循环回路上的另一个阀口连通连接所述电驱水泵的阀口,以将所述电池循环回路与所述电驱循环回路串联,所述电驱循环回路中的液体在所述电驱水泵的作用下流经所述电驱部件以回收所述电驱部件的热量,吸收所述电驱部件的热量后的液体从所述五通阀流入至所述电池循环回路中对所述动力电池进行加热。
28.在某些实施方式中,所述车载热循环系统具有第一电池低温加热模式;
29.在所述第一电池低温加热模式下,所述压缩机、所述电池水泵和所述暖风水泵启动,所述截止阀打开,所述第一节流阀和所述第二节流阀均处于关闭状态,所述三通阀中连接所述换热器的阀口和连接所述暖风水泵的阀口连通,所述五通阀连接在所述电池循环回路上的两个阀口连通;
30.所述采暖循环回路中的液体在暖风水泵的作用下流经所述冷凝器和所述换热器后通过所述三通阀流回至所述暖风水泵;
31.所述电池循环回路中的液体在所述电池水泵的作用下流经所述动力电池和所述换热器之后通过所述五通阀流回至所述电池水泵;
32.从所述压缩机内流出的冷媒流经所述冷凝器时冷却放热以加热所述采暖循环回路中流经所述冷凝器的液体,冷却后的冷媒流经所述室外换热器时吸热蒸发,吸热蒸发后的冷媒依次流经所述截止阀和所述气液分离器后回到所述压缩机;
33.所述采暖循环回路中被加热后的液体流经所述换热器时对所述电池循环回路中流经所述换热器的液体进行加热,所述电池循环回路中被加热的液体在所述电池水泵的作用下流经所述动力电池以对所述动力电池进行加热。
34.在某些实施方式中,所述采暖循环回路还包括液体加热器,所述液体加热器设置在所述第二换热管路和所述暖风芯体的进口之间,所述第六换热管路的一端连接在所述液体加热器和所述暖风芯体的进口之间。
35.在某些实施方式中,所述车载热循环系统具有第二电池低温加热模式;
36.在所述第二电池低温加热模式下,所述压缩机关闭,所述电池水泵和所述暖风水泵启动,所述液体加热器启动,所述三通阀中连接所述换热器的阀口和连接所述暖风水泵的阀口连通,所述五通阀连接在所述电池循环回路上的两个阀口连通;
37.所述电池循环回路中的液体在所述电池水泵的作用下流经所述动力电池和所述换热器之后通过所述五通阀流回至所述电池水泵;
38.所述采暖循环回路中的液体在所述暖风水泵的作用下流经所述液体加热器进行加热,被加热后的液体流经所述换热器以对所述电池循环回路中流经所述换热器的液体进行加热,随后通过所述三通阀流回至所述暖风水泵;
39.所述电池循环回路中被加热的液体在所述电池水泵的作用下流经所述动力电池以对所述动力电池进行加热。
40.本实用新型实施方式的车辆包括上述任一项所述的车载热循环系统。
41.在本实用新型实施方式中的车载热循环系统和车辆中,车载热循环系统包括空调
循环回路、空调循环回路、采暖循环回路和电驱循环回路,空调循环回路可通过冷凝器与采暖循环回路进行热交互以实现热泵采暖功能,同时也可通过电池冷却器与电池循环回路进行热交互以实现利用空调回路来对动力电池进行冷却的功能,采用三通阀和换热器的设计可实现利用空调循环回路和采暖循环回路来对动力电池进行加热的功能,同时,采用五通阀的设计可实现电池循环回路和电驱循环回路的连通以实现动力电池和电驱部件的散热功能以及可以利用电驱循环回路来对动力电池进行加热和保温的功能。如此,通过的一个五通阀、一个三通阀和一个换热器并对其进行合理的布置,可以将车辆中的多个循环回路集成拟合在一起,以实现多种功能,同时也可有效的回收电驱部件所产生的余热,降低了能耗,能够在保障乘员舱舒适性的情况下,最大化的实现了多种功能,并且,通过五通阀的比例调节,可规避电池循环回路与电驱循环回路连通时的热冲击问题。
42.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
43.图1是本实用新型实施方式的车辆的结构示意图。
44.图2是本实用新型实施方式的车载热循环系统的结构原理示意图;
45.图3是本实用新型实施方式的车载热循环系统的在乘员舱制冷模式下的原理示意图;
46.图4是本实用新型实施方式的车载热循环系统的在乘员舱热泵采暖模式下的原理示意图;
47.图5是本实用新型实施方式的车载热循环系统的在乘员舱采暖除湿模式下的原理示意图;
48.图6是本实用新型实施方式的车载热循环系统的在电池高温散热模式下的原理示意图;
49.图7是本实用新型实施方式的车载热循环系统的在电池中温散热模式下的原理示意图;
50.图8是本实用新型实施方式的车载热循环系统的在电驱余热回收模式下的原理示意图;
51.图9是本实用新型实施方式的车载热循环系统的在第一电池低温加热模式下的原理示意图;
52.图10是本实用新型实施方式的车载热循环系统的在第二电池低温加热模式下的原理示意图;
53.图11是本实用新型实施方式的车载热循环系统的在采用液体加热器对动力电池进行加热时的原理示意图;
54.图12是本实用新型实施方式的车载热循环系统的在电驱冷却模式下的原理示意图。
55.主要元件符号说明:
56.车载热循环系统100;
57.空调循环回路10、压缩机11、冷凝器12、室外换热器13、蒸发器14、气液分离器15、
第一电子风扇16、室外换热器出口温度传感器17、排气温度传感器18、截止阀16、第一节流阀17、第二节流阀18;
58.电池循环回路20、电池水泵21、动力电池22、电池冷却器23、换热器24、五通阀25;
59.采暖循环回路30、暖风水泵31、暖风芯体32、三通阀33、液体加热器34;
60.电驱循环回路40、电驱水泵41、电驱部件42、散热器43;
61.车辆1000、车本体200。
具体实施方式
62.下面详细描述本实用新型的实施方式,实施方式的示例在附图中示出,其中,相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
63.在本实用新型的实施方式的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的实施方式的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
64.在本实用新型的实施方式的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的实施方式中的具体含义。
65.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的实施方式的不同结构。为了简化本实用新型的实施方式的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本实用新型。此外,本实用新型的实施方式可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本实用新型的实施方式提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
66.请参阅图1,本实用新型实施方式中的车辆1000可包括车本体200和本实用新型实施方式中的车载热循环系统100,车载热循环系统100可安装在车本体200上。
67.请参阅图2,本实用新型实施方式中的车载热循环系统100可包括空调循环回路10、电池循环回路20、采暖循环回路30和电驱循环回路40。
68.如图2所示,空调循环回路10可包括设置在管路上的压缩机11、冷凝器12、室外换热器13、蒸发器14和气液分离器15,冷凝器12包括第一换热管路121和第二换热管路122,第一换热管路121连接在空调循环回路10上;
69.电池循环回路20可包括设置在管路上的电池水泵21、动力电池22、电池冷却器23、换热器24和五通阀25,电池冷却器23包括第三换热管路231和第四换热管路232,第三换热管路231连接在电池循环回路20上,第四换热管路232连接在空调循环回路10上,换热器24包括第五换热管路241和第六换热管路242,第五换热管路241连接在电池循环回路20上,五
通阀25的其中两个阀口连接在电池循环回路20上;
70.采暖循环回路30可包括设置在管路上的暖风水泵31、暖风芯体32和三通阀33,第二换热管路122和第六换热管路242均连接在采暖循环回路30上,暖风芯体32的进口连通第二换热管路122,第六换热管路242的一端连通暖风芯体32的进口与第二换热管路122之间的管路,另一端连通三通阀33的其中一个阀口,三通阀33其余两个阀口分别连通暖风芯体32的出口和暖风水泵31;
71.电驱循环回路40可包括依次连接的电驱水泵41、电驱部件42和散热器43,五通阀25的另外两个阀口分别连通电驱水泵41和散热器43,五通阀25的最后一个阀口连通电驱部件42和散热器43之间的管路。
72.在本实用新型实施方式中的车载热循环系统100和车辆1000中,车载热循环系统100包括空调循环回路10、空调循环回路10、采暖循环回路30和电驱循环回路40,空调循环回路10可通过冷凝器12与采暖循环回路30进行热交互以实现热泵采暖功能,同时也可通过电池冷却器23与电池循环回路20进行热交互以实现利用空调回路来对动力电池22进行冷却的功能,采用三通阀33和换热器24的设计可实现利用空调循环回路10和采暖循环回路30来对动力电池22进行加热的功能,同时,采用五通阀25的设计可实现电池循环回路20和电驱循环回路40的连通以实现动力电池22和电驱部件42的散热功能以及可以利用电驱循环回路40来对动力电池22进行加热和保温的功能。如此,通过的一个五通阀25、一个三通阀33和一个换热器24并对其进行合理的布置,可以将车辆1000中的多个循环回路集成拟合在一起,以实现多种功能,同时也可有效的回收电驱部件20所产生的余热,降低了能耗,能够在保障乘员舱舒适性的情况下,最大化的实现了多种功能,并且,通过五通阀25的比例调节,可规避电池循环回路20与电驱循环回路40连通时的热冲击问题。
73.具体地,在本实用新型中,车辆1000可以为混合动力车辆或电动车辆,具体不作限制,车本体200具体可包括车身、车架等部件,也即,在实用新型中,可将车辆1000除车载热循环系统100以外的部件统称为车本体200。
74.在本实用新型中,压缩机11可用于压缩和输送冷媒,气液分离器15连接在压缩机11的进口处,室外换热器13用于通入冷媒以与车辆1000外的空气进行换热,蒸发器14用于通入冷媒以对车辆1000的乘员舱进行制冷,暖风芯体32用于对车辆1000的乘员舱进行制热,电池水泵21用于形成流经动力电池22的液体循环,暖风水泵31用于形成流经暖风芯体32和/或换热器24的液体循环。
75.三通阀33用于控制采暖循环回路30中的液体流向,其可控制采暖循环回路30中的液体是否流经暖风芯体32和换热器24以实现不同的功能。五通阀25则可用于控制电池循环回路20是否与电驱循环回路40连通并控制五通阀25的各个阀口的连通方式以实现不同的功能,在本实用新型的实施方式中,三通阀33可为三通比例阀,五通阀25可为五通比例阀,两者均可通过调节各个阀口的开度以实现流量的精准调节。
76.在本实用新型中,冷凝器12可为水冷冷凝器,换热器24可为水水换热器,也即是说,电池循环回路20、采暖循环回路30以及电驱循环回路40中的液体均可为水,当然,在其它实施方式中,三者中的液体也了为其它类型的冷却液,在此不作限制。
77.进一步地,散热器43用于通入液体以对液体进行散热冷却,电驱部件42可包括车辆1000的驱动电机、减速器、充电模块以及车载控制器等元件,驱动电机与动力电池22连接
以通过电能驱动车辆1000行驶,电驱部件42内部的各个元件之间通过液体管道连接。
78.请参阅图2,在某些实施方式中,室外换热器13和散热器43可相对设置,两则可组成散热模组,车载热循环系统100还可包括第一电子风扇50,第一电子风扇50可对应室外换热器13和散热器43设置。
79.如此,第一电子风扇50可用于形成流经室外换热器13和散热器43的气流以使空气与室外换热器13中的冷媒以及散热器43中的液体进行充分地换热。
80.具体地,如图2所示,在本实用新型中,散热器43、室外换热器13和第一电子风扇50三者可并排设置,散热器43和室外换热器13共用一个电子风扇。在本实用新型的实施方式,可利用第一电子风扇50形成的气流对散热器43中的液体进行冷却,也可利用第一电子风扇50形成的气流与流经室外换热器13中的冷媒进行换热以实现冷媒的冷却或者蒸发。
81.当然,可以理解的是,在其它实施方式中,室外换热器13和散热器43也可对应两个电子风扇,也即,室外换热器13对应一个电子风扇,散热器43也对应一个电子风扇,具体在此不作限制。
82.请继续参阅图2,在某些实施方式中,暖风芯体32和蒸发器14可以相对设置,暖风芯体32可用于对乘员舱进行制热,蒸发器14可用于对乘员舱进行制冷,车载热循环系统100还可包括第二电子风扇60,第二电子风扇60可对应暖风芯体32和蒸发器14设置。
83.如此,可通过一个第二电子风扇60即可实现热风和冷风功能,也即是说,暖风芯体32和蒸发器14可共用一个电子风扇以实现热风和冷风。
84.具体地,在这样的实施方式中,在暖风芯体32参与工作,蒸发器14不参与工作时,第二电子风扇60形成流经暖风芯体32的气流以形成热风以实现乘员舱制热功能,在暖风芯体32不参与工作,蒸发器14参与工作时,第二电子风扇60形成流经蒸发器14的气流以形成冷风,从而实现乘员舱的制冷功能,在暖风芯体32和蒸发器14均参与工作时,暖风芯体32形成的热风可通过蒸发器14冷凝除湿后吹入乘员舱内以实现乘员舱的采暖除湿。
85.当然,可以理解的是,在其它实施方式中,暖风芯体32和蒸发器14也可对应两个电子风扇,也即,暖风芯体32对应一个电子风扇,蒸发器14也对应一个电子风扇,具体在此不作限制。
86.请继续参阅图2,在某些实施方式中,在室外换热器13的出口处还设置有室外换热器出口温度传感器19,用于采集室外换热器13的出口处的冷媒的温度。
87.在一些实施方式中,在压缩机11的出口处还设置有压缩机排气温度传感器111,其用于检测压缩机11出口处的冷媒温度温度。
88.在一些实施方式中,在气液分离器15的进口处或者是气液分离器15和压缩机11的进口处还设置有低压压力传感器110,其用于检测回到气液分离器15和压缩机11内的冷媒的压力。
89.此外,如图2所示,在一些实施方式中,在冷凝器12的第一换热管路121的出口处还设有高压压力温度一体传感器112,其用于检测从冷凝器12中流出的冷媒的压力和温度以对其进行监控。同时,在冷凝器12的第一换热管路121的出口与室外换热器13之间还设有电子膨胀阀115,其用于对从冷凝器12中流出的冷媒进行节流。
90.另外,在某些实施方式中,在蒸发器14的表面上还可设置有表面温度传感器113,其用于检测蒸发器14的表面温度。
91.请继续参阅图2,在某些实施方式中,电池循环回路20上还可设有第一温度传感器26,电驱部件42中可集成有第二温度传感器或者电驱循环回路40上可设有第二温度传感器(图未示出)。
92.如此,可通过第一温度传感器26来检测流经动力电池22的液体的温度以反馈动力电池22的温度,可通过第二温度传感器来检测流经电驱部件42的液体的温度以反馈电驱部件42的温度。
93.请参阅图2,在某些实施方式中,五通阀25包括第一阀口a1、第二阀口a2、第三阀口a3、第四阀口a4和第五阀口a5,第一阀口a1连接第五换热管路241,第二阀口a2连接电池水泵21,第三阀口a3连接电驱水泵41,第四阀口a4连通电驱部件42和散热器43之间的管路,第五阀口a5连接散热器43。
94.如此,通过五通阀25的各个阀口的连接,可将电池循环回路20和电驱循环回路40连接起来,进而实现两个回路的单独运行和串联运行以实现不同的功能。
95.请继续参阅图2,在某些实施方式中,三通阀33包括第六阀口b1、第七阀口b2和第八阀口b3,第六阀口b1连接暖风水泵31,第七阀口b2连接暖风芯体32的出口,第八阀口b3连接第六换热管路242。
96.如此,可通过三通阀33的各个阀口的连接,可以选择性地将换热器24接入至采暖循环回路30中,进而通过换热器24来给电池循环回路20中的液体进行加热以实现动力电池22的加热功能。
97.如图2所示,在某些实施方式中,压缩机11、第一换热管路121、室外换热器13和气液分离器15依次连接,空调循环回路10还包括截止阀16,截止阀16连接在室外换热器13和气液分离器15之间,第四换热管路232的一端连通截止阀16和室外换热器13之间的管路,另一端连通截止阀16和气液分离器15之间的管路,蒸发器14的进口连通截止阀16和室外换热器13之间的管路,蒸发器14的出口连通截止阀16和气液分离器15之间的管路;
98.第四换热管路232的进口处设有第一节流阀17,第一节流阀17用于控制流经第四换热管路232的冷媒的流量。蒸发器14的进口处设有第二节流阀18,第二节流阀18用于控制流入至蒸发器14内的冷媒的流量。
99.如此,可通过控制截止阀16、第一节流阀17和第二节流阀18的状态控制空调循环回路10中冷媒的流向,进而实现不同的功能。
100.具体地,在这样的实施方式中,第一节流阀17和第二节流阀18可均为电子膨胀阀等节流元件。不难理解,在截止阀16关闭,第一节流阀17处于节流状态,第二节流阀18处于关闭状态时,冷媒只会流经电池冷却器23,此时,可通过电池冷却器23来对动力电池22进行快速冷却。在截止阀16关闭,第一节流阀17处于关闭状态,第二节流阀18处于节流状态时,冷媒只会流经蒸发器14,此时,可通蒸发器14来对乘员舱进行制冷。
101.请参阅图3,在某些实施方式中,车载热循环系统100具有乘员舱制冷模式,在乘员舱制冷模式下,压缩机11启动,截止阀16关闭,第一节流阀17处于关闭状态,第二节流阀18处于节流状态,空调循环回路10中的冷媒在压缩机11的作用下依次流经冷凝器12、室外换热器13和蒸发器14后流经气液分离器15后流回至压缩机11内,冷媒在室外换热器13内吸热冷却,冷却后的冷媒流经蒸发器14蒸发吸热以对乘员舱内进行制冷。在该模式下,冷媒的流向具体可参阅图3中的回路上的箭头,也即,图3中回路上的箭头的指向代表冷媒的流向。
102.如此,在乘员舱有制冷需求时,可通过车辆1000的控制器来控制压缩机11的启停以及截止阀16、第一节流阀17、第二节流阀18的状态来控制车载热循环系统100处于乘员舱制冷模式。
103.具体地,此模式通常应用与外界环境温度较高且乘员舱有制冷需求的场景下,在这样的实施方式中,第一电子风扇50和第二电子风扇60均启动,采暖水泵31可处于关闭状态,从压缩机11流出的冷媒在冷凝器12中不进行换热,冷媒先流经室外换热器13并在室外换热器13内进行放热冷却,由于截止阀16关闭且第一节流阀17关闭,冷却后的冷媒只会流入至蒸发器14内,冷媒在蒸发器14内吸热蒸发进而使的第二电子风扇60向乘员舱吹入冷风,冷媒在蒸发器14内吸热蒸发后流入至气液分离器15内,随后回流至压缩机11内以实现循环。
104.可以理解的是,在此模式下,为了对动力电池22和电驱部件42进行冷却,电池循环回路20和电驱循环回路40可独立运行(也即,两者回路互相不连通)以实现动力电池22和电驱部件42的冷却,也可以通过控制五通阀25的状态来实现两个回路的串联。
105.此外,不难理解的是,在乘员舱有制冷需求时,外界环境温度通常也较高,动力电池22可能也会存在温度较高的情况,其可通过上述的第一温度传感器26来进行温度反馈,在第一温度传感器26反馈的温度过高时,表示动力电池22的温度过高,需要空调系统介入冷却,在这样的情况下,第一节流阀17可调节成节流状态,此时,从室外换热器13中流出的冷媒可分为两路,一路冷媒流入至蒸发器14内蒸发吸热以对乘员舱进行制冷,一路冷媒流入至电池冷却器23内与电池循环回路20中的液体热交换对电池循环回路20中的液体进行冷却,进而对动力电池22进行冷却,在这样的情况下,为了满足制冷需求,可通过调节压缩机11的功率来实现。
106.请参阅图4,在某些实施方式中,车载热循环系统100还具有乘员舱热泵采暖模式,在乘员舱热泵采暖模式下,压缩机11和暖风水泵31启动,截止阀16开启,第一节流阀17和第二节流阀18均处于关闭状态,空调循环回路10中的冷媒在压缩机11的作用下依次流经冷凝器12、室外换热器13、截止阀16和气液分离器15后流回至压缩机11内,三通阀33中连接暖风水泵31的阀口和连接暖风芯体32出口的阀口连通,采暖循环回路30中的液体在暖风水泵31的作用下流经冷凝器12和暖风芯体32后通过三通阀33流回至暖风水泵31,冷媒在流经冷凝器12时加热流经冷凝器12的液体,被加热后的液体流入至暖风芯体32内以对乘员舱进行制热。在该模式下,冷媒的流向以及采暖循环回路30中液体的流向具体可参阅图4中的回路上的箭头,也即,图4中回路上的箭头的指向代表冷媒和液体的流向。
107.如此,在乘员舱有暖风需求时,可通过空调循环回路10中的冷凝器12来加热采暖循环回路30中进入至暖风芯体32中的液体以实现乘员舱制热。
108.具体地,在这样的实施方式中,第一电子风扇50和第二电子风扇60均启动,三通阀33的第六阀口b1连通第七阀口b2,采暖水泵31、冷凝器12、暖风芯体32和三通阀33形成循环回路。压缩机11、冷凝器12、室外换热器13、截止阀16和气液分离器15形成冷媒循环回路。在工作时,压缩机11将高温高压的冷媒输送至冷凝器12冷凝放热以加热采暖循环回路30中的液体,随后冷媒进入至室外换热器13中吸热蒸发,然后通过截止阀16进入至气液分离器15中,然后再回到压缩机11内以进入下一循环。
109.可以理解的是,在这样的实施方式中,电池循环回路20和电驱循环回路40可照常
运行,两者可以是独立工作,也可以是通过五通阀25连通将两者串联在一起形成循环,具体在此不作限制。
110.请参阅图5,在某些实施方式中,车载热循环系统100还具有乘员舱采暖除湿模式,在乘员舱采暖除湿模式下,暖风水泵31和压缩机11启动,截止阀16关闭,第一节流阀17处于关闭状态,第二节流阀18处于节流状态,三通阀33中连接暖风水泵31的阀口和连接暖风芯体32出口的阀口连通,采暖循环回路30中的液体在暖风水泵31的作用下流经冷凝器12和暖风芯体32后通过三通阀33流回至暖风水泵31;
111.从压缩机11流出的冷媒在冷凝器12内进行第一次冷却以加热流经冷凝器12的液体,随后进入至室外换热器13内进行第二次冷却,第二次冷却后的冷媒流入至蒸发器14内进行蒸发吸热,随后流经气液分离器15后流回至压缩机11;
112.其中,在冷凝器12内被加热的液体流入至暖风芯体32内形成热风,热风通过蒸发器14除湿后吹入至乘员舱中以实现乘员舱的采暖除湿。在该模式下,冷媒的流向以及液体的流向具体可参阅图5中的回路上的箭头,也即,图5中回路上的箭头的指向代表冷媒和液体的流向。
113.如此,通过调节三通阀33的阀口连接状态以及截止阀16、第一节流阀17和第二节流阀18的状态,可以在采暖循环回路中的液体被加热的同时蒸发器14也能够进行制冷以实现乘员舱的采暖除湿。
114.具体地,在这样的实施方式中,第一电子风扇50和第二电子风扇60均启动,三通阀33的第六阀口b1与第七阀口b2连通,采暖水泵31、冷凝器12、暖风芯体32和三通阀33形成循环回路。压缩机11、冷凝器12、室外换热器13、蒸发器14、气液分离器15形成冷媒循环回路。在工作时,压缩机11将高温高压的冷媒输送至冷凝器12中进行第一次冷却放热以加热采暖循环回路30中的液体以在乘员舱内形成暖风,随后,冷媒进入至室外换热器13中进行第二次冷却放热,第二次冷却后的冷媒通过进入至蒸发器14中蒸发吸热以对乘员舱内的湿空气进行冷凝,在制冷的基础上,从暖风芯体32吹出的热风会通过蒸发器14进行除湿后吹入至乘员舱内实现采暖除湿,从蒸发器14中流出的冷媒在经过气液分离器15后回到压缩机11内以进入下一循环。
115.请参阅图6,在某些实施方式中,车载热循环系统100还具有电池高温散热模式;在电池高温散热模式下,压缩机11和电池水泵21启动,截止阀16关闭,第一节流阀17处于节流状态,第二节流阀18处于关闭状态,五通阀25连接在电池循环回路20上的两个阀口连通;
116.电池循环回路20中的液体在电池水泵21的作用下流经动力电池22和电池冷却器23后回到电池水泵21;
117.从压缩机11内流出的冷媒在室外换热器13内放热冷却后经第二节流阀18节流后流经电池冷却器23,冷媒在电池冷却器23内吸热蒸发以对流经电池冷却器23的液体进行冷却,蒸发吸热后的冷媒流经气液分离器15后会到压缩机11,电池循环回路20中被冷却后的液体在流经动力电池22时对动力电池22进行冷却。在该模式下,冷媒的流向以及液体的流向具体可参阅图6中的回路上的箭头,也即,图6中回路上的箭头的指向代表冷媒和液体的流向。
118.如此,在动力电池22处于高温环境下需要进行高效的冷却时,可通过控制截止阀16、第一节流阀17和第二节流阀18的状态,以使得从压缩机11内流出的冷媒能够在电池冷
却器23中吸热蒸发以对电池循环回路20中的液体进行冷却,进而实现对动力电池22的快速冷却。
119.具体地,在这样的实施方式中,电池高温散热模式可在环境温度较高以及动力电池22温度较高的场景下使用,其可通过第一温度传感器来检测电池循环回路20中液体的温度,在其温度超过某一高温阈值(例如45
°
、60
°
等)时,车辆1000的控制器可控制车载热循环系统100的各个部件动作以使其处于电池高温散热模式。
120.在电池高温散热模式下,第一电子风扇50启动,五通阀25的第一阀口a1和第二阀口a2连通,电池水泵21、动力电池22、电池冷却器23、换热器24和五通阀25形成回路。截止阀16处于关闭状态,第一节流阀17处于节流状态,第二节流阀18处于关闭状态,压缩机11、冷凝器12、室外管热器、电池冷却器23和气液分离器15组成回路,采暖水泵31可关闭,冷媒在流经冷凝器12时不进行换热或者只进行小部分的换热,冷媒在进入室外换热器13时放热冷却,冷却后的冷媒进入电池冷却器23中吸收电池循环回路20中液体的热量蒸发,蒸发后的冷媒通过气液分离器15后回到压缩机11中进入下一循环,而电池循环回路20中的液体在流经电池冷却器23时会被快速地冷却以对动力电池22进行快速降温。
121.可以理解的是,在这样的模式中,可根据第一温度传感器26的水温信号、空调循环回路上各个温度传感器和压力传感器的信号反馈,精准地控制电池水泵21的流量以及电子膨胀阀115和第一节流阀17的开度,使得动力电池22工作在安全的温度范围内。
122.请参阅图7,在某些实施方式中,车载热循环系统100还具有电池中温散热模式,在电池中温散热模式下,电池水泵21和电驱水泵41启动,五通阀25中连接在电池循环回路20上的其中一个阀口连通连接散热器43的阀口,连接在电池循环回路20上的另一个阀口连通连接电驱水泵41的阀口,以将电池循环回路20与电驱循环回路40串联,电池循环回路20中的液体在电池水泵21和电驱水泵41的作用下流经动力电池22后从五通阀25流入至散热器43内进行冷却散热,随后流经电驱部件42和电驱水泵41后从五通阀25流回至电池水泵21,进而对动力电池22进行散热。在该模式下,液体的流向具体可参阅图7中的各个回路上的箭头,也即,图7中回路上的箭头的指向代表液体的流向。
123.如此,在动力电池22的温度处于中等水平时,也即,动力电池22的温度处于正常的安全范围内,为了实现动力电池22的冷却散热,可通过控制五通阀25动作以连通电池循环回路20和电驱循环回路40,从而使得动力电池22可通过散热器43来进行散热以控制动力电池22的温度。
124.具体地,在这样的实施方式中,第一电子风扇50启动,五通阀25的第一阀口a1与第五阀口a5连通,第二阀口a2与第三阀口a3连通,电池水泵21和电驱水泵41均启动,电池水泵21、动力电池22、电池冷却器23、换热器24、散热器43、电驱部件42和电驱水泵41构成循环回路,电池水泵21将液体输送至动力电池22吸收其热量后通过第一阀口a1进入五通阀25,通过第五阀口a5流入至散热器43内进行散热冷却,冷却后的冷却也流经电驱部件42和电驱水泵41后从第三阀口a3进入五通阀25,然后从第二阀口a2流回至电池水泵21。
125.可以理解,在这样的实施方式中,空调循环回路10和采暖循环回路30可不参与工作或者参与工作,但第一节流阀17处于关闭状态,例如,在乘员舱有制热需求时,其可按照上述的乘员舱热泵采暖模式运行,在乘员舱有制冷需求时,其可参照上述的乘员舱制冷模式运行,在此不作赘述。
126.在这样的实施方式中,可通过第一温度传感器26来监测电池循环回路20中液体的温度,在温度处于预设范围内(例如,在其温度大于低温阈值且小于上述高温阈值)时,车辆1000的控制器可控制五通阀25动作以实现电池中温散热模式。
127.此外,为了避免电池循环回路20中液体与电驱循环回路40中的液体汇合而对电驱部件42产生热冲击,车辆1000的控制器可根据第一温度传感器26的监测数据来调节五通阀25各个阀口的开度。
128.例如,在一些实施方式中,在第一温度传感器26监测到温度较高(例如大于或者等于某一预设阈值)时,可将五通阀25各个阀口的开度调小(例如,件第一阀口a1、第二阀口a2、第三阀口a3和第五阀口a5中的至少一个阀口的开度调小)以将电池循环回路20中的液体缓慢地导入至电驱循环回路40中,随着冷却的进行,在第一温度传感器26监测到温度逐渐变低时(例如小于某一预设阈值)时,则可将五通阀25的各个阀口的开度逐渐调大(例如,将第一阀口a1、第二阀口a2、第三阀口a3和第五阀口a5中的至少一个阀口的开度调大)以实现快速散热,也即是说,可以根据第一温度传感器26的温度反馈数据来实时调节五通阀25各个阀口的开度。当然,在一些实施方式中,也可根据第一温度传感器26的温度反馈来调节电池水泵21的流量以避免热冲击。
129.此外,在另一些实施方式中,也可结合第一温度传感器26和第二温度传感器的检测数据来调节五通阀25各个阀口的开度,例如,可以计算第一温度传感器26的检测温度和第二温度传感器的检测温度之间的差值,进而计算出电池循环回路20中的液体和电驱循环回路40中的液体的温差,控制器可根据温差大小来控制五通阀25的各个阀口的开度,例如,在温差大于预设阈值时,则表示如果阀口的开度较大会容易对电驱部件42产生热冲击,在这样的情况下,可以调小五通阀25各个阀口的开度(例如,将第一阀口a1、第二阀口a2、第三阀口a3和第五阀口a5中的至少一个阀口的开度调小),随着冷却的进行,在温度差值逐渐变小时,可将五通阀25的各个阀口的开度逐渐调大(例如,件第一阀口a1、第二阀口a2、第三阀口a3和第五阀口a5中的至少一个阀口的开度调大)以实现快速散热,也即是说,可以根据第一温度传感器和第二温度传感器之间的温差来实时调节五通阀25各个阀口的开度。当然,在一些实施方式中,也可根据第一温度传感器26和第二温度传感器的温度反馈来调节电池水泵21和电驱水泵41的流量以避免热冲击。
130.请参阅图8,在某些实施方式中,车载热循环系统100具有电驱余热回收模式;在电驱余热回收模式下,电池水泵21和电驱水泵41启动,五通阀25中连接在电池循环回路20上的其中一个阀口连通五通阀25连接在电驱部件42和散热器43之间的管路上的阀口,连接在电池循环回路20上的另一个阀口连通连接电驱水泵41的阀口,以将电池循环回路20与电驱循环回路40串联,电驱循环回路40中的液体在电驱水泵41的作用下流经电驱部件42以回收电驱部件42的热量,吸收电驱部件42的热量后的液体从五通阀25流入至电池循环回路20中对动力电池22进行加热,随后再流经五通阀25流回至电驱水泵41。在该模式下,液体的流向具体可参阅图8中回路上的箭头,也即,图8中回路上的箭头的指向代表液体的流向。
131.如此,在低温环境下,为了保证动力电池22的续航,可通过控制五通阀25的阀口的连通状态,使得电池循环回路20可以利用电驱循环回路40中电驱部件42的余热来对动力电池22进行保温加热,实现废热的回收利用,降低能耗。
132.具体地,在这样的实施方式中,五通阀25的第一阀口a1连通第四阀口a4,第三阀口
a3连通第二阀口a2,电池水泵21和电驱水泵41均启动,电池水泵21、动力电池22、电池冷却器23、换热器24、散热器43、电驱部件42和电驱水泵41构成循环回路,电池水泵21将液体输送至动力电池22后通过第一阀口a1进入五通阀25,通过第四阀口a4流入至电驱部件42内吸收电驱部件42的热量,吸收热量后的液体流经电驱水泵41后从第三阀口a3进入五通阀25,然后从第二阀口a2流回至电池水泵21,电池水泵21将被加热后的液体输送至动力电池22以利用热量对动力电池22进行保温加热。
133.在这样的实施方式中,可通过第一温度传感器26来监测电池循环回路20中液体的温度,通过第二温度传感器来监测电驱循环回路40中液体的温度,然后根据两者的温度差值来控制五通阀25的各个阀口(例如第一阀口a1、第二阀口a2、第三阀口a3和第四阀口a4)的开度和/或电池水泵21和电驱水泵41的流量以实现流量的精准控制,避免流入至电池循环回路20中的液体给动力电池22造成热冲击。当然,在一些实施方式中,也可根据第一温度传感器26和第二温度传感器的温度反馈来调节电池水泵21和电驱水泵41的流量以避免热冲击。也即是说,在这样的实施方式中,可根据第一温度传感器26和第二温度传感器的反馈来精准地控制各个水泵的流量以及五通阀各个阀口的位置开度,以将电驱部件42所产生的废热回收到动力电池22中。
134.可以理解,在这样的实施方式中,空调循环回路10和采暖循环回路30可不参与工作或者参与工作,但第一节流阀17处于关闭状态,例如,在乘员舱有制热需求时,其可按照上述的乘员舱热泵采暖模式运行,在乘员舱有制冷需求时,其可参照上述的乘员舱制冷模式运行,在此不作赘述。
135.请参阅图9,在某些实施方式中,车载热循环系统100具有第一电池低温加热模式;第一电池低温加热模式下,压缩机11、电池水泵21和暖风水泵31启动,截止阀16打开,第一节流阀17和第二节流阀18均处于关闭状态,三通阀33中连接换热器24的阀口和连接暖风水泵31的阀口连通,五通阀25连接在电池循环回路20上的两个阀口连通;
136.采暖循环回路30中的液体在暖风水泵31的作用下流经冷凝器12和换热器24后通过三通阀33流回至暖风水泵31;
137.电池循环回路20中的液体在电池水泵21的作用下流经动力电池22和换热器24之后通过五通阀25流回至电池水泵21;
138.从压缩机11内流出的冷媒流经冷凝器12时冷却放热以加热采暖循环回路30中流经冷凝器12的液体,冷却后的冷媒流经室外换热器13时吸热蒸发,吸热蒸发后的冷媒依次流经截止阀16和气液分离器15后回到压缩机11;
139.采暖循环回路30中被加热后的液体流经换热器24时对电池循环回路20中流经换热器24的液体进行加热,电池循环回路20中被加热的液体在电池水泵21的作用下流经动力电池22以对动力电池22进行加热。在该模式下,冷媒的流向以及液体的流向具体可参阅图9中回路上的箭头,也即,图9中回路上的箭头的指向代表冷媒和液体的流向。
140.如此,在环境温度极低的情况下,为保证动力电池22的续航,可通过控制截止阀16、第一节流阀17、第二节流阀18、三通阀33和五通阀25的状态来使得空调循环回路10可通过冷凝器12对采暖循环回路30中的液体进行加热,然后通过被加热后的液体在换热器24中加热电池循环回路20中的液体,进而对动力电池22进行加热。
141.具体地,在这样的实施方式中,第一电子风扇50启动,截止阀16打开,第一节流阀
17和第二节流阀18均关闭,电池冷却器23和蒸发器14不工作,压缩机11、冷凝器12、室外换热器13和气液分离器15形成冷媒回路。三通阀33的第六阀口b1和第八阀口b3连通,采暖水泵31、冷凝器12、换热器24和三通阀33形成循环回路,暖风芯体32不工作。五通阀25的第一阀口a1连通第二阀口a2,电池水泵21、动力电池22、电池冷却器23、换热器24和五通阀25形成循环回路。从压缩机11流出的高温高压的冷媒在冷凝器12内冷凝放热以对采暖循环回路30中的液体进行加热,加热后的液体流经换热器24对电池循环回路20中的液体进行加热进而实现对动力电池22的加热,从冷凝器12中流出的冷媒流入至室外换热器13中进行蒸发吸热,随后通过气液分离器15后流回至压缩机11以进入下一循环。
142.可以理解,在这样的情况下,在乘员舱有制热需求时,也可将三通阀33的第七阀口b2也与第六阀口b1连通,这样,采暖循环回路30中的液体一部分流经换热器24对动力电池22进行加热,另一部分流入至暖风芯体32内以实现乘员舱的采暖。具体地,在这样的实施方式中,可通过三通阀33的比例调节来调节进入至暖风芯体32和换热器24中液体的流量。同时,为了保证暖风效果和动力电池22的加热效果,可调节压缩机11的功率或者电子膨胀阀115的开度来提高供热能力。
143.请参阅图10,在某些实施方式中,采暖循环回路30还包括液体加热器34,液体加热器34可设置在第二换热管路122和暖风芯体32的进口之间,第六换热管路242的一端连接在液体加热器34和暖风芯体32的进口之间。
144.如此,液体加热器34可对采暖循环回路30中的液体进行加热,其可以单独利用液体加热器来实现暖风芯体32的制热,也可以在上述的乘员舱热泵采暖模式中对液体进行同步加热以补充热量。具体地,在这样的实施方式中,液体加热器可为ptc加热器。
145.请参阅图10,在某些实施方式中,车载热循环系统100具有第二电池低温加热模式;在第二电池低温加热模式下,压缩机11关闭,电池水泵21和暖风水泵31启动,液体加热器34启动,三通阀33中连接换热器24的阀口和连接暖风水泵31的阀口连通,五通阀25连接在电池循环回路20上的两个阀口连通;
146.电池循环回路20中的液体在电池水泵21的作用下流经动力电池22和换热器24之后通过五通阀25流回至电池水泵21;
147.采暖循环回路30中的液体在暖风水泵31的作用下流经液体加热器34进行加热,被加热后的液体流经换热器24以对电池循环回路20中流经换热器24的液体进行加热,随后通过三通阀33流回至暖风水泵31;
148.电池循环回路20中被加热的液体在电池水泵21的作用下流经动力电池22以对动力电池22进行加热。在该模式下,液体的流向具体可参阅图10中的各个回路上的箭头,也即,图10中回路上的箭头的指向代表液体的流向。
149.如此,在环境温度极低的情况下,为保证动力电池22的续航,也可直接通过液体加热器34对采暖循环回路30中的液体进行加热,然后通过被加热后的液体在换热器24中加热电池循环回路20中的液体,进而对动力电池22进行加热。
150.具体地,在这样的实施方式中,空调循环回路10可不工作,三通阀33的第六阀口b1和第八阀口b3连通,采暖水泵31、液体加热器、换热器24和三通阀33形成循环回路,暖风芯体32不工作。五通阀25的第一阀口a1连通第二阀口a2,电池水泵21、动力电池22、电池冷却器23、换热器24和五通阀25形成循环回路,采暖循环回路30中的液体被液体加热器加热,加
热后的液体流经换热器24对电池循环回路20中的液体进行加热进而实现对动力电池22的加热。
151.当然,可以理解的是,在一些实施方式中,第一电池低温加热模式和第二电池低温加热模式可共同运行,也即,在图10中,也可启动压缩机进行第一电池低温加热模式,两者同时运行,具体在此不作限制。
152.请参阅图11,在某些实施方式中,在乘员舱有采暖需求时,也可以直接采用液体加热,34来对采暖循环回路30中的液体进行加热,在这样的情况下,三通阀33的第六阀口b1连通第七阀口b2,采暖水泵31、液体加热器、暖风芯体32和三通阀33形成循环回路,暖风芯体32直接利用液体加热器来对乘员舱进行制热。在该模式下,液体的流向具体可参阅图11中的回路上的箭头,也即,图11中回路上的箭头的指向代表液体的流向。
153.进一步地,在某些实施方式中,液体加热器34可具有温度检测功能或者采暖循环回路30上设有第三温度传感器(图未示出),可通过液体加热器34或者第三温度传感来检测采暖循环回路30中液体的温度进而控制液体加热器34的功率。在这样的实施方式中,液体加热器34可根据动力电池22中的液体的温度反馈调节输出功率,保证一定的流经动力电池22的液体的温度,电池水泵21可根据对动力电池22进行加热时的目标水流量调节占空比,保证动力电池22的加热水的流量。
154.请参阅图12,在某些实施方式中,车载热循环系统100还具有电驱冷却模式,在该模式下,电驱水泵41工作,五通阀25的第三阀口a3连通第五阀口a5,电驱水泵41、电驱部件42、散热器43和五通阀25形成循环回路。如此,可直接通过散热器43给电驱部件42进行散热。在该模式下,液体的流向具体可参阅图12中的回路上的箭头,也即,图12中回路上的箭头的指向代表液体的流向。
155.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
156.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式,可以理解的是,上述实施方式是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施实施进行变化、修改、替换和变型。

技术特征:
1.一种车载热循环系统,用于车辆,其特征在于,所述车载热循环系统包括:空调循环回路,包括设置在管路上的压缩机、冷凝器、室外换热器、蒸发器和气液分离器,所述冷凝器包括第一换热管路和第二换热管路,所述第一换热管路连接在所述空调循环回路上;电池循环回路,包括设置在管路上的电池水泵、动力电池、电池冷却器、换热器和五通阀,所述电池冷却器包括第三换热管路和第四换热管路,所述第三换热管路连接在所述电池循环回路上,所述第四换热管路连接在所述空调循环回路上,所述换热器包括第五换热管路和第六换热管路,所述第五换热管路连接在所述电池循环回路上,所述五通阀的其中两个阀口连接在所述电池循环回路上;采暖循环回路,包括设置在管路上的暖风水泵、暖风芯体和三通阀,所述第二换热管路和所述第六换热管路均连接在所述采暖循环回路上,所述暖风芯体的进口连通所述第二换热管路,所述第六换热管路的一端连通所述暖风芯体的进口与所述第二换热管路之间的管路,另一端连通所述三通阀的其中一个阀口,所述三通阀其余两个阀口分别连通所述暖风芯体的出口和所述暖风水泵;和电驱循环回路,包括依次连接的电驱水泵、电驱部件和散热器,所述五通阀的另外两个阀口分别连通所述电驱水泵和所述散热器,所述五通阀的最后一个阀口连通所述电驱部件和所述散热器之间的管路。2.根据权利要求1所述的车载热循环系统,其特征在于,所述五通阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口,所述第一阀口连接所述第五换热管路,所述第二阀口连接所述电池水泵,所述第三阀口连接所述电驱水泵,所述第四阀口连通所述电驱部件和所述散热器之间的管路,所述第五阀口连接所述散热器;所述三通阀包括第六阀口、第七阀口和第八阀口,所述第六阀口连接所述暖风水泵,所述第七阀口连接所述暖风芯体的出口,所述第八阀口连接所述第六换热管路。3.根据权利要求1所述的车载热循环系统,其特征在于,所述压缩机、所述第一换热管路、所述室外换热器和所述气液分离器依次连接,所述空调循环回路还包括截止阀,所述截止阀连接在所述室外换热器和所述气液分离器之间,所述第四换热管路的一端连通在所述截止阀和所述室外换热器之间的管路,另一端连通所述蒸发器的出口且连通所述截止阀和所述气液分离器之间的管路,所述蒸发器的进口连通所述截止阀和所述室外换热器之间的管路;所述第四换热管路的进口处设有第一节流阀,所述第一节流阀用于控制流经所述第四换热管路的冷媒的流量;所述蒸发器的进口处设有第二节流阀,所述第二节流阀用于控制流入至所述蒸发器内的冷媒的流量。4.根据权利要求3所述的车载热循环系统,其特征在于,所述车载热循环系统具有乘员舱采暖除湿模式;在所述乘员舱采暖除湿模式下,所述暖风水泵和所述压缩机启动,所述截止阀关闭,所述第一节流阀处于关闭状态,所述第二节流阀处于节流状态,所述三通阀中连接所述暖风水泵的阀口和连接所述暖风芯体出口的阀口连通,所述采暖循环回路中的液体在所述暖风水泵的作用下流经所述冷凝器和所述暖风芯体后通过三通阀流回至所述暖风水泵;
从所述压缩机流出的冷媒在所述冷凝器内进行第一次冷却以加热流经所述冷凝器的液体,随后进入至所述室外换热器内进行第二次冷却,第二次冷却后的冷媒流入至所述蒸发器内进行蒸发吸热,随后流经所述气液分离器后流回至所述压缩机;其中,在所述冷凝器内被加热的液体流入至所述暖风芯体内形成热风,热风通过所述蒸发器除湿后吹入至乘员舱中以实现乘员舱的采暖除湿。5.根据权利要求3所述的车载热循环系统,其特征在于,所述车载热循环系统具有电池高温散热模式;在所述电池高温散热模式下,所述压缩机和所述电池水泵启动,所述截止阀关闭,所述第一节流阀处于节流状态,所述第二节流阀处于关闭状态,所述五通阀连接在所述电池循环回路上的两个阀口连通;所述电池循环回路中的液体在所述电池水泵的作用下流经所述动力电池和所述电池冷却器后回到所述电池水泵;从所述压缩机内流出的冷媒在所述室外换热器内放热冷却后经所述第二节流阀节流后流经所述电池冷却器,冷媒在所述电池冷却器内吸热蒸发以对流经所述电池冷却器的液体进行冷却,蒸发吸热后的冷媒流经所述气液分离器后会到所述压缩机,所述电池循环回路中被冷却后的液体在流经所述动力电池时对所述动力电池进行冷却;和/或所述车载热循环系统还具有电池中温散热模式;在所述电池中温散热模式下,所述电池水泵和所述电驱水泵启动,所述五通阀中连接在所述电池循环回路上的其中一个阀口连通连接所述散热器的阀口,连接在所述电池循环回路上的另一个阀口连通连接所述电驱水泵的阀口,以将所述电池循环回路与所述电驱循环回路串联,所述电池循环回路中的液体在所述电池水泵和所述电驱水泵的作用下流经所述动力电池后从所述五通阀流入至所述散热器内进行冷却散热,随后流经所述电驱部件和所述电驱水泵后从所述五通阀流回至所述电池水泵,进而对所述动力电池进行散热。6.根据权利要求1所述的车载热循环系统,其特征在于,所述电池循环回路上设有第一温度传感器,所述电驱部件中集成有第二温度传感器或者所述电驱循环回路上设有所述第二温度传感器。7.根据权利要求3所述的车载热循环系统,其特征在于,所述车载热循环系统具有电驱余热回收模式;在所述电驱余热回收模式下,所述电池水泵和所述电驱水泵启动,所述五通阀中连接在所述电池循环回路上的其中一个阀口连通所述五通阀连接在所述电驱部件和所述散热器之间的管路上的阀口,连接在所述电池循环回路上的另一个阀口连通连接所述电驱水泵的阀口,以将所述电池循环回路与所述电驱循环回路串联,所述电驱循环回路中的液体在所述电驱水泵的作用下流经所述电驱部件以回收所述电驱部件的热量,吸收所述电驱部件的热量后的液体从所述五通阀流入至所述电池循环回路中对所述动力电池进行加热。8.根据权利要求3所述的车载热循环系统,其特征在于,所述车载热循环系统具有第一电池低温加热模式;在所述第一电池低温加热模式下,所述压缩机、所述电池水泵和所述暖风水泵启动,所述截止阀打开,所述第一节流阀和所述第二节流阀均处于关闭状态,所述三通阀中连接所述换热器的阀口和连接所述暖风水泵的阀口连通,所述五通阀连接在所述电池循环回路上
的两个阀口连通;所述采暖循环回路中的液体在暖风水泵的作用下流经所述冷凝器和所述换热器后通过所述三通阀流回至所述暖风水泵;所述电池循环回路中的液体在所述电池水泵的作用下流经所述动力电池和所述换热器之后通过所述五通阀流回至所述电池水泵;从所述压缩机内流出的冷媒流经所述冷凝器时冷却放热以加热所述采暖循环回路中流经所述冷凝器的液体,冷却后的冷媒流经所述室外换热器时吸热蒸发,吸热蒸发后的冷媒依次流经所述截止阀和所述气液分离器后回到所述压缩机;所述采暖循环回路中被加热后的液体流经所述换热器时对所述电池循环回路中流经所述换热器的液体进行加热,所述电池循环回路中被加热的液体在所述电池水泵的作用下流经所述动力电池以对所述动力电池进行加热。9.根据权利要求3所述的车载热循环系统,其特征在于,所述采暖循环回路还包括液体加热器,所述液体加热器设置在所述第二换热管路和所述暖风芯体的进口之间,所述第六换热管路的一端连接在所述液体加热器和所述暖风芯体的进口之间;所述车载热循环系统具有第二电池低温加热模式;在所述第二电池低温加热模式下,所述压缩机关闭,所述电池水泵和所述暖风水泵启动,所述液体加热器启动,所述三通阀中连接所述换热器的阀口和连接所述暖风水泵的阀口连通,所述五通阀连接在所述电池循环回路上的两个阀口连通;所述电池循环回路中的液体在所述电池水泵的作用下流经所述动力电池和所述换热器之后通过所述五通阀流回至所述电池水泵;所述采暖循环回路中的液体在所述暖风水泵的作用下流经所述液体加热器进行加热,被加热后的液体流经所述换热器以对所述电池循环回路中流经所述换热器的液体进行加热,随后通过所述三通阀流回至所述暖风水泵;所述电池循环回路中被加热的液体在所述电池水泵的作用下流经所述动力电池以对所述动力电池进行加热。10.一种车辆,其特征在于,包括权利要求1-9中任意一项所述的车载热循环系统。

技术总结
本实用新型公开了一种车载热循环系统和车辆,车载热循环系统中,空调循环回路包括设置在管路上的压缩机、冷凝器、室外换热器、蒸发器和气液分离器;电池循环回路包括设置在管路上的电池水泵、动力电池、电池冷却器、换热器和五通阀;采暖循环回路包括设置在管路上的暖风水泵、暖风芯体和三通阀。电驱循环回路包括依次连接的电驱水泵、电驱部件和散热器。如此,通过的一个五通阀、一个三通阀和一个换热器并对其进行合理的布置,可以将车辆中的多个循环回路集成拟合在一起,以实现多种功能,也可有效的回收电驱部件所产生的余热,降低了能耗,最大化的实现了多种功能,通过五通阀的比例调节,可规避电池循环回路与电驱循环回路连通时的热冲击问题。的热冲击问题。的热冲击问题。


技术研发人员:张珍珍 王满
受保护的技术使用者:杭州凌动汽车热管理科技有限公司
技术研发日:2023.04.14
技术公布日:2023/10/20
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